JPH09505473A - 煙草フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フィルター本体が、リオセル繊維を含むかまたは本質的にリオセル繊維からなる紙を含む煙草フィルター。本発明はこのようなフィルターを含む煙草にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】 煙草フィルター 本発明は煙草用の紙フィルターに関する。 煙草用の繊維含有フィルターはよく知られている。１つの知られている形態の 構造において、フィルター本体は、煙草の長手軸に平行に配置されている連続フ ィラメント、一般にはセルロースアセテート（アセテート）フィラメントのトー からなる。別の既知の形態の構造において、フィルター本体は、円筒形に圧縮さ れた、ひだ付きまたは溝付きの紙からなる。紙に溝付けプロセスを施し、このよ うにしてひだ付けまたは溝付けすることができる。このような形態の構造は、単 一のフィルター要素を含み、そして「モノ」フィルターとも呼ばれることができ る。別の既知の構造は、所謂「デュアル」フィルターであり、それは２種のフィ ルター要素を含み、例えば、煙草の外側に向かってトーフィルターおよび内側に 向かって紙フィルターを含む。更なる既知の形態の構造は、所謂「トリプル」フ ィルターであり、それは３種のフィルター要素を含み、例えば、空気ギャップま たは活性炭フィルターにより分離された「デュアル」構造中の紙フィルターおよ びトーフィルターを含む。 紙フィルターは、トーフィルターよりも、一般に、煙草の煙からタールを除去 するのに効率的であることが知られている。高いタール除去効率は、低タール煙 草に向かう傾向から見て特に望ましい。本発明の目的は高いタール除去効率を有 する煙草フィルター吸い口を提供することである。本発明の更なる目的は低いタ ール輸送の様々な煙草構造体を提供することである。 本発明によると、フィルター本体がリオセル繊維を含むまたは本 質的にリオセル繊維からなる紙を含んでなることを特徴とする煙草フィルターが 提供される。本発明は、更に、このようなフィルターを含む煙草を提供する。 リオセル繊維は公知の材料であり、そしてその製造は例えば、米国特許第4,24 6,221 号に記載されている。リオセル繊維は、商標“Tencel”でCourtaulds plc から市販されている。それは、セルロースを溶剤中に溶解させる工程、および、 このように形成された溶液を紡糸口金を通して凝固浴に押出する工程により製造 される。前記凝固浴はセルロースを沈殿させ、そして繊維を溶剤から洗い流すよ うに作用する。この方法は、溶剤紡糸と呼ばれ、そしてリオセル繊維は溶剤紡糸 されたセルロース繊維とも呼ばれることができる。このセルロースは、通常、ウ ッドパルプである。溶剤は、第三級アミンN-オキシドであることができ、好まし くは第三級アミンN-オキシド水溶液であり、特にN-メチルモルホリンN-オキシド である。もし、溶剤が第三級アミンN-オキシドであるならば、凝固浴は好ましく は水性浴である。溶剤紡糸法は、例えば、ビスコースプロセスのようなセルロー スの化学誘導体の生成および分解によるものである、セルロース繊維の製造のた めの他の既知の方法と区別されるべきである。リオセル繊維は容易に生分解可能 である。リオセル繊維は二酸化チタンのような艷消顔料を含んでいてよく、そし て漂白されていてよい。 本発明の煙草フィルターは公知の紙フィルターと比較して、高い濾過効率を有 する。 本発明の煙草フィルター中で使用される紙は従来の製紙技術および装置を使用 して製造されることができる。本発明のフィルター中で使用される紙の基本重量 は、公知の紙フィルター中で使用される従来の紙の基本重量と、一般には同様の ものであることができ、そ して一般に、15〜150、好ましくは20〜80g/m²の範囲であることができる。この 紙は、本質的にリオセル繊維からなることができ、または、他のタイプの繊維を 含むことができ、例えば、リオセル繊維に加えて、ウッドパルプのような植物繊 維および／またはアセテート繊維を含むことができる。この紙は、タール除去効 率を大きく低下することなく、約50重量% 以下でウッドパルプを含んでよいこと が驚くべきことに判ったが、当然、これより高い比率でも従来のウッドパルプ紙 よりも効率が高い傾向がある。特にウッドパルプ繊維とのブレンドで、少なくと も25重量% のリオセル繊維を含む紙は好ましいであろう。約50重量% のリオセル 繊維およびウッドパルプ繊維を含む紙は更に好ましい。ブレンド中にある比率で ウッドパルプを含ませると、紙形成プロセスを援助し、改良された紙の品質にな る。 本発明のフィルター中に使用する紙の横方向(CD)引張強さは、正確な溝の角度 ができ、そしてその為、ひだ付けまたは溝付けができるように選択されるべきで ある。CD引張強さが低いと、溝付けが大きくなりすぎ、結果的に、フィルターを 通過するときに圧損が高くなりすぎるが、CD引張強さが高いと、溝付けが小さく なりすぎ、結果的に、フィルターの最終の外観が視覚的に満足されなくなる。 本発明のフィルター中のリオセル繊維は好ましくはフィブリル化されている。 リオセル繊維は湿潤状態で、例えば、製紙プロセスの間に機械摩擦を施すことに よりフィブリル化されることができる。フィブリル化は繊維本体からの薄い繊維 （フィブリル）の部分脱離を生じ、それにより、個々の繊維が「毛状」の外観を 獲得する。フィブリル化したリオセル繊維はフィブリル化していない繊維と比較 して高い表面積を有し、そしてこのことは効率的な濾過を提供するのに有利であ る。 この紙は、高度にフィブリル化したリオセル繊維と、他のタイプの繊維、例え ば、植物繊維、例えば、ウッドパルプおよび／またはアセテート繊維のブレンド からなることができる。高度にフィブリル化したリオセル繊維は、過酷な精製条 件により製造されることができる。このような繊維を含む製紙原料は非常に排水 が遅く、そしてそれ故、煙草フィルター用の紙の商業製造の使用には一般には満 足されない。このような原料は、低度にフィブリル化したリオセル繊維を含む原 料を含めて、他のタイプの繊維を含む原料とブレンドされ、そして製紙において 使用されることができる。高度にフィブリル化したリオセル繊維原料および他の タイプの繊維を含む原料のブレンドは、製紙、紙およびフィルター特性並びにコ ストの適切なバランスを提供するように選ばれることができる。高度にフィブリ ル化したリオセル繊維とアセテート繊維のブレンドは、製紙時の良好な排水、良 好な紙強さ、アセテート単独よりも良好な濾過効率、フラッシュ可能な（即ち、 水分散性）煙草フィルター、および、アセテート繊維単独よりも急速な生分解性 を提供することが判るであろう。 本発明のフィルターは、モノ、デュアルまたはトリプルフィルターであってよ い。煙草の外側にアセテートトーフィルターおよび煙草の内側にリオセル紙フィ ルターを含むデュアルおよびトリプルフィルターは好ましいであろう。このよう なフィルターは外部汚染に対して良好な耐性を示す。 本発明に係るフィルター要素およびフィルターは広範囲の煙草ロッドを含む通 気および非通気フィルター煙草において用いられることができる。例示としての みであるが、このような煙草は１種以上または全ての次の特性を有することがで きる。 発生ニコチン/ タール x10 =0.05〜1.0 煙草ロッド密度 =100 〜260kg/m³ 耐吸引性（密閉して測定）=35〜70mm.WG. 煙草紙の通気性=10 〜150 Coresta 単位 更に、純粋に例示として、上記で例示した煙草を用いても、または異なる特性 の煙草を用いても、本発明に係るフィルター煙草は１種以上または全ての次の特 性を有することができる。 発生ニコチン/ タール x10 =0.05〜1.5 タール収率=<1 〜10mg 耐吸引性（密閉しないで測定）=30〜150mm.WG. フィルター通気率=0〜80% ふかし計数≧5 上記のパラメーターは標準法により、標準単位で測定される。WGは水面計を表 す。 更に、煙草ブレンドは大きな比率の膨張煙草および茎を含むことができる。 本発明のフィルター、例えば、リオセル繊維を単独で含むか、または、ウッド パルプとのブレンドで含むフィルターは、従来技術のセルロースアセテートおよ び紙(100% ウッドパルプ)のフィルターと比較して、幅広い範囲の圧損で、大き く改良されたタール保持性を示す。本発明のフィルターは、6mg 以下のタール輸 送量の煙草の製造に有用であり、1mg 以下まで可能である。これらの低いタール 輸送量は従来技術のフィルターで必要とされる通気量よりもかなり低い通気量で 達成されることができる。高レベルの通気は、消費者の許容性から一般には望ま しくない。更に、これらの低タール輸送は許容される耐吸引性で達成されること ができ、更に、従来技術の煙草よりも消費者の許容性に関して改良がされている 。本発明によりフィルターを製造した、それは、同程度の通気で、従来技術のフ ィルターよりも低い圧損で良好な濾過効率を有する。 本発明により製造された煙草の例は、次の構造を有する煙草を含む：煙草ロッ ドタール輸送量（収量）25mg、圧損50mm；煙草紙通気量 60 Coresta；要求され るタール輸送量（収量）4mg。これらのタール収量を提供するときの保持率およ び通気率は次式から計算できる。 最終タール収量= 煙草ロッド収量x(100-R)/100x(100-V)/100 （式中、R はフィルター保持率% であり、V は通気率% である。）。もし通気率 が0% であるならば、計算される必要なフィルター保持率は84% である。このよ うな高い保持率は従来のフィルター煙草では達成できるとは思えない。本発明に 係る20mmフィルターを含む煙草を製造した。それは、許容されうる煙草圧損(約1 44mm.WG.)でこのような保持率値を示す。 １つのタイプの従来技術の煙草は、66% のタール保持率および88mm.WG.の圧損 を有するモノ紙フィルターを含むことができる。要求される4mg タール輸送を達 成するために、通気率は53% であり、約95mmの煙草圧損を提供する。 別のタイプの従来技術の煙草は、55% のタール保持率および89mm.WG. の圧損 を有するモノアセテートフィルター(1.5デニールトー)を含むことができる。要 求される4mg タール輸送を達成するために、通気率は64% であり、約87mmの望ま しくなく低い煙草圧損を提供する。 本発明に係る煙草は、77% のタール保持率および84mm.WG.の圧損を有するリオ セル紙フィルターを含むことができる。要求される4mg タール輸送を達成するた めに、通気率は望ましく低い30% であり、約110mm の煙草圧損を提供する。 更により低いレベルのタール輸送ができる煙草は容易に製造され うる。ここで例示したもの以外の煙草構造体は煙草設計者に容易に提案されるで あろう。低いタール輸送の煙草が低い通気率を有して製造されることができるこ とは本発明の利点である。これにより、側流煙（サイドストリームスモーク）の 量を減らすことができる。 更に、同一の濾過効率を有する公知のタイプのフィルターよりも軽い重量のフ ィルターは本発明により製造されることができる。これにより、より軽量の煙草 を製造することができる。更に、本発明に係るこのようなフィルターの吸い込み 耐性は、このような従来技術のフィルターよりも低いであろう。 本発明のフィルターは、煙草を吸ったときの煙から湿分を吸収することを発見 した。結果として、フィルターは膨潤し、そしてフィルターを横切った圧損が大 きくなる。このことは、煙草を吸うにつれて、累進的にフィルター特性が上がっ ていくと考えられる。更に、この膨潤は、吸い込みから吸い込みで比較的に一定 の圧損を示す煙草が製造されうるという特定の利点を提供しうることが考えられ る。 本発明は次の実施例により例示される。 例 Courtaulds plcから“Tencel”の商標で入手可能な1.7 デシテックス6mm 艷消 リオセル繊維を使用して紙の試料を製造した。 原料コンシステンシーが約1.5% で繊維の分散体をパルパー中で行った。チェ ストに原料を入れ、そこで、原料をパドルでゆっくりと循環させ、そして所望の コンシステンシーに希釈した。このチェストから、原料を周囲温度で350 〜400 1/分の流速で円錐精製器に循環させた。この精製器は繊維をフィブリル化するよ りはむしろ切断するために、バー間隔15mmを有した。一定間隔で原料の易動性(S chopper-Riegler)を測定することにより精製の進行をチェックした。 精製の次に、通常、原料の約半分の体積の水を加えることにより原料を更に希釈 し、そしてマシンチェストにポンプ輸送した。マシンチェストから希釈ボックス に繊維をポンプ輸送し、ヘッドボックス（ワイヤー上に紙を形成させる）を横切 って繊維の均質な分散が確保されるフローディスパーザーを通過させた。２組の 吸引ボックスは水を除去し、そして２つのプレス機（各面に１個）、ドラムドラ イヤーおよびカレンダーに紙を通し、ロール上に回収した。表１は製紙条件に関 する情報を含む： 試料は表２に示す特性を有した。 MDは機械方向を表す。上昇は水の細管上昇測定である。 300mm 幅に切断した試料スリットA からフィルターロッドを製造し、27g/m²の 紙（ウッドパルプから製造）で包んだ。公称ロッド寸法は108mm 長さx24.6mm 周 囲であった。試験のためにロッドを20mm長さ吸い口に切断した。表３に示す結果 を得た。 硬度は側面方向の力を加えたときの形状保持性の測定であり、値が高いほど、 高い耐圧縮性であることを示す。 このサイズおよび圧損の従来の紙フィルターは約74% のタール保持率を有する ことが期待されるであろう。 紙の試料を250mm 幅に切断し、そしてロッドを最大エンボスレベルで製造し、 27g/m²の紙で包んだ。公称ロッド寸法は108x24.6mmで あった。試験のためにロッドを20mm長さの吸い口に切断した。表４に示す結果を 得た。 これらのフィルターはセルロースアセテートのトーのフィルターまたは従来の セミクレープティシュー紙フィルターのいずれよりもかなり高いタール保持率値 を示した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９４１８５４４．４ (32)優先日 1994年９月15日 (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フィルター本体が、リオセル繊維を含むかまたは本質的にリオセル繊維か らなる紙を含むことを特徴とする煙草フィルター。 ２．前記リオセル繊維が、第三級アミンＮ−オキシド中のセルロースの溶液を 水性凝固浴へ押出する工程を含む方法により製造されていることを特徴とする請 求の範囲１記載の煙草フィルター。 ３．前記紙の基本重量が１５〜１５０ｇ／ｍ²の範囲であることを特徴とする 、先行の請求の範囲のいずれか１項記載の煙草フィルター。 ４．前記紙の基本重量が２０〜８０ｇ／ｍ²の範囲であることを特徴とする、 請求の範囲３記載の煙草フィルター。 ５．前記紙が本質的にリオセル繊維からなることを特徴とする、先行の請求の 範囲のいずれか１項記載の煙草フィルター。 ６．前記紙がリオセル繊維と植物繊維および／またはセルロースアセテート繊 維とのブレンドからなることを特徴とする、請求の範囲１〜４のいずれか１項記 載の煙草フィルター。 ７．前記紙がリオセル繊維およびウッドパルプのブレンドからなり、且つ、約 ５０重量％以下でウッドパルプを含むことを特徴とする請求の範囲６記載の煙草 フィルター。 ８．前記リオセル繊維がフィブリル化されていることを特徴とする、先行の請 求の範囲のいずれか１項記載の煙草フィルター。 ９．先行の請求の範囲のいずれか１項記載のフィルターを含むことを特徴とす る煙草。